[实用新型]一种软包电池化成装置

说明书

本实用新型提出一种软包电池化成装置，包括恒温箱体、机械加压夹具、阶段性抽气装置，所述机械加压夹具包括多个平行设置的加压板，以及设置在第一个和最后一个加压板外侧的加压装置；所述机械加压夹具设置在恒温箱体内，加压板垂直于恒温箱体的底；所述阶段性抽气装置包括导气管和真空泵，导气管的一端位于加压板的上方，导气管的另一端连接于位于恒温箱体外的真空泵。本实用新型提供的软包装锂离子电池的化成装置，可以为化成过程提供一个恒定的温度环境，及时排出化成阶段所产生的气体，避免电解液的流失和电解液中溶剂的挥发，同时确保电池在化成阶段正负极的均匀接触。

技术领域

本实用新型属于电池生产领域，具体涉及一种用于电池化成的装置。

背景技术

随着锂离子电池在新能源电动汽车领域的应用，对离子电池能量密度的需求不断增加。因此高比容量的正负极材料不断的应用在高比能锂离子电池中。如正极高镍材料(NCM、NCA)、富锂锰基固溶体材料等，负极硅碳负极材料等。

软包装锂离子电池在化成初期SEI形成阶段会有气体产生，对于高电压软包装锂离子电池在电压高于4.4V时的活化阶段也有气体产生。这些气体如果残留在锂离子电池中会影响正负极之间的接触，影响电池的容量、效率等电化学性能。尤其在使用充放电过程中体积变化较大的硅基负极时，所产生的气体会导致硅基负极在软包装锂离子电池中发生较大的形变，对电池电化学性能的影响更为严重。目前主要是通过在化成阶段对软包装锂离子电池施加外压或者内部施加负压的方式来解决软包装锂离子电池在化成阶段产气的问题。

专利CN102637904公开了一种加压型软包装锂离子电池化成设备，这种设备可以在化成过程中用层叠的方式对电池主体平行施加压力，可以一定程度上促进化成阶段产气的排出，同时对电极结构变化不大的电池有一定的整形作用；但是对于电极结构变化较大(如硅基负极)的电池，无法彻底将电池中电极之间的气体彻底排出，这将会导致电极发生一定程度的褶皱，严重影响了电池的性能。

专利CN101887994公开了一种锂离子电池真空化成装置，在电池化成阶段对电池施加一个内部负压，使化成阶段产生的气体能够及时排出。但是此装置在长时间抽真空的过程中会使电解液中的溶剂挥发，造成电解液中的成分发生变化。

此外，将锂离子电池在一定的温度下进行化成，可以提高锂离子在正负极材料中的扩散能力，有利于稳定SEI的形成。

实用新型内容

针对本领域的不足之处，本实用新型的目的是提供一种包括恒温箱体、机械加压夹具、阶段性抽气装置的软包电池化成装置，从而提高电池的电化学性能。

实现本实用新型目的具体技术方案为：

一种软包电池化成装置，包括恒温箱体、机械加压夹具、阶段性抽气装置，

所述机械加压夹具包括多个平行设置的加压板，以及设置在第一个和最后一个加压板外侧的加压装置；所述机械加压夹具设置在恒温箱体内，加压板垂直于恒温箱体的底，

所述阶段性抽气装置包括导气管和真空泵，导气管的一端位于加压板的上方，导气管的另一端连接于位于恒温箱体外的真空泵。

其中，所述恒温箱体包括外层的金属层和内层的保温层，在恒温箱体外壁上设置有温控面板。

进一步地，所述加压板为不锈钢板、铝合金板或电木板，加压板下面连接有滚轮，滚轮置于水平方向布置的滑轨中，加压板的数量为2-20个；加压装置的压力源为机械压、油压或气压。

所述加压板可拆卸且在水平方向上可自由移动。

其中，所述加压板为矩形板，板的长和宽互相独立地为5cm-30cm。